在我们生活的由严谨的物理规则支配的现实世界中，我们知道在正常情况下是不可能无中生有的。
但最近一个新的物理发现可能会完全颠覆我们对宇宙的认知，该论文阐述了在早期宇宙中，引力可能能够产生光。
引力产生光理论想象图
具体来说就是，在粒子物理学的标准模型（Standard Model of particle physics）中，即解释亚原子粒子世界的主导理论，通常禁止将无质量粒子转变为有质量粒子。
虽然在标准模型中的粒子可以通过各种反应和过程不断地相互转化，但光子因为光无质量载体的特性，通常不能转化为其他任何粒子。
但最新的物理发现表明，如果条件恰到好处，这种以前认为的完全不可能的转化过程是可能发生的。
例如，粒子对撞实验发现当一个光子与一个重原子相互作用时，它可以自发地分裂成一个电子和一个正电子，而这两者都是大质量粒子。
大型粒子对撞机
有了这个成功的例子，波兰雅盖隆大学物理研究所的几位理论物理学家就思考了引力本身是否可以转化为其他粒子，并整理发表了一篇通过参量共振将引力子转换为光子的论文。
我们通常通过广义相对论的角度来思考引力，广义相对论认为时空的弯曲和扭曲会影响粒子的运动，所以在这个角度下我们很难想象引力会如何产生粒子。
但我们可以换个角度通过量子透镜来观察引力，将引力描绘成是由无数被称为引力子的不可见粒子携带的。
虽然我们的量子引力图还远未完成，但我们确实知道这些引力子的行为与任何其他基本粒子一样，包括潜在的转变反应。
关于早期宇宙的复杂环境想象图
为了验证这个想法，雅盖隆大学物理研究所的研究人员研究了极早期宇宙的物理条件，他们认为当我们的宇宙还很年轻的时候，它很小、很热而且密度很大。
在那个年轻的宇宙中，所有形式的物质和能量都会上升到我们现在难以想象的规模，远远超过了我们现在最强大的粒子对撞机所能达到的水平。
在这样的物理条件下，引力波这种由最大质量的宇宙物体之间的碰撞产生的时空结构中的涟漪会起着重要的催化作用。
通常情况下，引力波非常微弱，只能够推动原子通过小于其自身原子核宽度的距离，但在早期宇宙中，波浪可能会更加的强大，这可能会严重影响早期宇宙中的所有事物。
科学家关于引力波的想象图
这些早期宇宙中的的波浪会来回的晃动，从而放大自己，早期宇宙中的任何事物都会陷入这些波浪的推拉之中，从而导致共振效应的发生。
引力波会起到泵的作用，一次又一次地将物质驱动成更紧密的团块，引力波还会影响电磁场，因为波浪本身就是时空的涟漪，所以它们并不局限于与大质量物体的相互作用。
随着引力波持续地泵送，它们可以将早期宇宙中的辐射驱动到极高的能量水平，从而导致光子的自发出现，也就是说引力本身产生了光。
光在复杂介质中的传播速度会变慢
研究人员发现，这个引力产生光子的过程效率很低，而且早期宇宙也在膨胀，因此引力波的标准模式不会持续很长时间。
然而，该团队发现，如果早期宇宙包含足够多的物质以致于光速降低（与光在空气或水等介质中传播速度更慢的原理相同），这种引力波的波浪可能会持续很长的时间，从而产生大量额外的光子。
关于早期宇宙中引力波产生光的想象图
总的来说我们的理论物理学家还没能完全理解早期宇宙错综复杂的物理条件，但这也是一个以前从未被观察到过的新发现。
这项新研究为我们的物理殿堂奠定了一个新的基础：引力拥有可以产生光的能力。
引力的这个特性可能会持续地影响物质的形成和宇宙的演化，因此这一个令人惊讶的发现可能会导致我们对早期宇宙的理解发生新的革命性的变化。
